专利名称：摩托车操纵稳定性试验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及检测摩托车操纵性能的设备，具体涉及一种摩托车操纵稳定性试验装置。
背景技术：
摩托车的操纵机构是直接控制行车方向和行驶速度、确保安全行车的重要部分。摩托车的操纵机构主要包括转向装置和制动装置。其中转向装置是为了满足摩托车行驶中不断改变行驶方向的需要而设计。摩托车的操纵稳定性直接影响到摩托车的行使安全。根据GB/T15028-94关于摩托车操纵稳定性标准的规定，即摩托车操纵稳定性试验参数主要为摩托车转向角、前轮外倾角和轮胎轨迹三个参数来评价摩托车的操纵稳定性。目前生产摩托车的企业由于没有专门对摩托车操纵稳定试验的检测装置，大都是通过道路试验进行检测，而通过道路试验进行检测存在成本高，并威胁到试验人员的安全性等问题。
发明内容
针对目前没有专门的摩托车操纵稳定试验检测装置之不足，本发明的目的在于提供一种检测方便、稳定性好，专门对摩托车转向角、前轮外倾角和轮胎轨迹三个参数进行检测评价摩托车操纵稳定性的试验装置。
本发明的目的通过以下技术方案来实现摩托车操纵稳定性试验装置，包括试验底座，其特征在于底座上设有后轮定位机构和安装前轮夹紧机构的测试圆台；与测试圆台对应的底座底部设有带动圆台转动的动力机构及传动部件；所述动力机构是步进电机，步进电机的输出端通过联轴器与减速器的输入端连接，减速器的输出端通过联轴器与传动轴连接；传动轴的输出末端通过支撑柱连接盖板；所述传动部件包括滚动轴承、支承座、支撑轴及卡簧；圆台的底部四周通过滚动轴承与设于底座上的支承座、支撑轴及卡簧连接，圆台在四个滚动轴承上面滚动；圆台中央钻孔处用花键连接传动轴；角度传感器通过电路板安装在减速器的外壳上，设永久磁铁安装在联轴器主动端的侧部，联轴器带动永久磁铁转动，改变磁场从而使得角度传感器测得转向角；倾角传感器安装在倾角传感器支架上；倾角传感器支架一端可调固定在盖板上，另一端可调固定在前轮夹紧轴上，前轮夹紧轴、前轮夹紧轴均在弹簧的作用下靠紧摩托车前轮，所述传感器通过线缆、工控机与显示信息的显示屏连接；在盖板上安装光电位置传感器(PSD)/自扫描光敏二级管阵列(SSPD)/光电二级管，通过安装在圆台上的光源照射发挥作用，从而来测得轮胎轨迹；光电位置传感器(PSD)/自扫描光敏二级管阵列(SSPD)/光电二级管上铺有钢花玻璃板。
本发明摩托车操纵稳定性试验装置，可以根据不同的摩托车车型和轮胎规格，选择不同的夹紧定位位置；设置好步进电机的驱动频率，动力从步进电机、减速器传到传动轴，传动轴带动圆台转动，致使在后轮固定的情况下，摩托车前轮转动，带动角度传感器、倾角传感器转动，来测量相应的参数，而光电位置传感器(PSD)/自扫描光敏二级管阵列(SSPD)/光电二级管可以测得摩托车前轮轨迹。
本发明不但能够节省大量的试验费用和节约试验时间，而且测量参数精度较准，又不存在安全隐患。同时，具有结构简单、安装方便，使用成本低，无空气污染，项目占地面积小等优点。
图1为图2的A-A剖视图(立面)；图2为本发明的平面布局示意图；图3为图2的B-B剖视图(立面)。
具体实施例方式
以下结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明如图1、图2和图3所示，本发明摩托车操纵稳定性试验装置，包括设于底座15上的后轮定位机构和安装前轮夹紧机构的测试圆台13及其配件；后轮定位机构夹紧摩托车后轮使其固定；与测试圆台13对应的底座15底部设有带动圆台13转动的动力机构及传动部件，并将动力通过传动轴45传递到圆台13使其跟着转动；圆台13的底部四周通过滚动轴承46与设于底座15上的支承座40、支撑轴38及卡簧39连接，圆台在四个滚动轴承46上面滚动；圆台13中央钻孔处用花键47连接传动轴45，传动轴45通过联轴器41与减速器44的输出端连接，步进电机27的输出端通过联轴器23与减速器44的输入端连接，步进电机27是本试验装置的动力源；传动轴45的输出末端通过支撑柱48连接盖板12，将盖板12固定；光电位置传感器(PSD)/自扫描光敏二级管阵列(SSPD)/光电二级管6安装在盖板12上，通过安装在圆台13上的光源的照射发挥作用，从而来测得轮胎轨迹；而光电位置传感器(PSD)/自扫描光敏二级管阵列(SSPD)/光电二级管6上铺有钢花玻璃板34是其受到保护，不易被摩托车前轮压坏；电路板20安装在减速器44的外壳，角度传感器19固定在电路板上，永久磁铁18安装在联轴器41主动端的侧部，联轴器41在转动时，永久磁铁18也跟着转动，改变磁场从而使得角度传感器19在其测量原理作用下工作来测得转向角；倾角传感器支架32一端可调固定在盖板12上，另一端可调固定在前轮夹紧轴二11上，倾角传感器2安装在倾角传感器支架32上，摩托车前轮转动时，前轮夹紧轴一1、前轮夹紧轴二11均在弹簧9的作用下靠紧摩托车前轮，随着前轮转动从而来测得外倾角；所述传感器通过线缆、工控机与显示信息的显示屏连接，输出测量结果。
在本实施例中，底座15、28，29是整个设备的承重基础，所有零部件的受力都直接或间接作用在其上。底座15、28，29分别通过4个地脚螺栓组合26，4个地脚螺栓组合30，4个地脚螺栓组合26固定在地面上。
其动力的传递过程步进电机27→减速器44→传动轴45→圆台13→摩托车前轮；步进电机27被地脚螺栓组合26固定在底座28上，步进电机27输出端与联轴器23的主动端连接，联轴器23的从动端与减速器44的输入端连接；减速器44被地脚螺栓组合30固定在底座29和地面上；减速器44的输出端与联轴器41的主动端连接，联轴器41的从动端与传动轴45的输入端连接，传动轴45的输出端与圆台13用花键47连接，带动圆台13转动。
后轮定位机构包括后轮定位板18、双头螺栓组合14、地脚螺栓组合17；两个双头螺栓组合14连接两块后轮定位板16，使摩托车的后轮胎能够固定；两个地脚螺栓组合17将后轮定位板板16固定在底座15上，使其能过固定，而不影响测量结果；摩托车后轮胎固定可以保证试验台测量更准确。
前轮夹紧机构包括前轮夹紧轴一1、前轮夹紧轴二11、前轮夹紧轴三49和轴一5；轴一5的一端被端盖7固定在圆台13上，另一端与轴二4连接，且有一根弹簧9绕在轴一5上，轴二4的另一端与联结管一10的一端连接，前轮夹紧轴一1与联结管一10的另一端联结；前轮夹紧轴一1与联结管一10连接有一段距离处与联结管二37的一端联结，联结管二37的另一端与前轮夹紧轴三49连接，双钮弹簧36的大端与联结管二37连接，小端与前轮夹紧轴三49连接；前轮夹紧轴二11与联结管一10的另一端联结，前轮夹紧轴二11与联结管一10连接有一段距离处与联结管二37一端连接。
四根轴一5与四根轴二4安装在圆台13上，每根轴一5与每根轴二4连接端有一个弹簧9绕在每根轴一5上，所有的轴一5与轴二4过盈配合，每根轴二4另一端与一个联结管一10连接；每根前轮夹紧轴一1、前轮夹紧轴二11均与一个联结管一10的另一端连接，每根前轮夹紧轴一1、前轮夹紧轴二11均与一个联结管二37连接，其中，圆台上半部分两个联结管二37的另一端与两根前轮夹紧轴三49联结，两个双钮弹簧36大端均与两个联结管二37连接，每个双钮弹簧小端36均与前轮夹紧轴三49连接；所有的前轮夹紧轴一1、前轮夹紧轴二11、前轮夹紧轴三49均可以随圆台13转动，在四根弹簧9的压缩伸长作用下，所有的前轮夹紧轴一1、前轮夹紧轴二11均可横向平动，所有的前轮夹紧轴三49可以纵向移动，从而来靠紧摩托车前轮。
四个支撑座40被地脚螺栓组合31固定在底座15和地面上，每个支撑座被4个地脚螺栓组合固定；相应的四个支撑轴38的一端安装在其对应的支撑座40，一个支撑轴用一个卡簧39固定防止串动，支撑轴38的另一端装有四个滚动轴承46也用一个卡簧39固定防止串动，滚动轴承46在圆台13的底部，圆台在四个滚动轴承46上面滚动。
四根支撑柱48一端安装在传动轴45的输出末端，盖板12安装在支撑柱48的另一端，钢化玻璃板34用四个螺栓组合33安装在盖板上。
电路板底座21被四个螺栓组合22固定在减速器外壳，电路板21被四个螺栓组合35固定在电路板底座21处，角度传感器19安装在电路板20上，永久磁铁18安装在联轴器41的主动端的侧部，可随联轴器41的转动，角度传感器19根据其测量原理来测得转向角。
倾角传感器支架32被四个螺栓组合35可调固定在盖板12上，倾角传感器2安装在倾角传感器支架32，而倾角传感器支架32被2个螺栓组合35安装在前轮夹紧轴二11上。
光电位置传感器(PSD)/自扫描光敏二级管阵列(SSPD)/光电二级管6安装在盖板12上，钢化玻璃板34盖在盖板12上，防止其被摩托车轮胎压坏；且光源安装在圆台13，光电位置传感器(PSD)/自扫描光敏二级管阵列(SSPD)/光电二级管6在光源的作用下工作，记录轮胎轨迹坐标。
集线板实现与角度传感器线缆组合、光电位置传感器(PSD)/自扫描光敏二级管阵列(SSPD)/光电二级管线缆组合、倾角传感器线缆组合这些线缆的连接，并把各种收集、处理后的信号传送给工控机。工控机分别与集线板和显示屏相连接；工控机实现对整套设备的控制，处理各传感器传来的信号，发出各种指令，并把相关信息传递给显示屏。显示屏负责显示各传感器的处理数据。
当要对某一摩托车进行操纵稳定性试验时，先将摩托车推上试验台，使得前轮与圆台的接触点与圆台的中心相符合；夹紧摩托车后轮，使得摩托车的后半部分固定。根据不同的摩托车与轮胎规格，调整好后轮定位板的位置，检查电源。
根据不同的摩托车车型和轮胎规格，选择不同的夹紧定位位置；设置好步进电机的驱动频率，动力从步进电机、减速器传到传动轴，传动轴带动圆台转动，致使在后轮固定的情况下，摩托车前轮转动，带动角度传感器，倾角传感器转动，来测量相应的参数，而光电位置传感器(PSD)/自扫描光敏二级管阵列(SSPD)/光电二级管可以测得摩托车前轮轨迹。
以上设置的参数是在室内整车试验的情况下测得的。以便利用试验结果对摩托车的结构和工艺进行充分的分析，优化摩托车的设计参数。
设备中角度传感器、倾角传感器、光电位置传感器(PSD)/自扫描光敏二级管阵列(SSPD)/光电二级管分别主要是对试验中的传动轴转动的角度，前轮夹紧轴二与前轮夹紧轴三在纵向平面转动的角度，摩托车前轮轨迹进行监测；传动轴带动圆台转动从而带动摩托车前轮转动，在试验中起到施加力的作用。
图中，1-前轮夹紧轴一；2-倾角传感器；3-套筒；4-轴二；5-轴一；6-光电位置传感器(PSD)/自扫描光敏二级管阵列(SSPD)/光电二级管；7-端盖；8-半圆头螺钉；9-弹簧；10-联结管一；11-前轮夹紧轴二；12-盖板；13-圆台；14-双头螺栓组合；15，28，29-底座；16-后轮定位板；17，26，30，31-地脚螺栓组合；18-永久磁铁；19-角度传感器；20-电路板；21-电路板底座；22，33，35-螺栓组合；23，41-联轴器；24，25，42，43-键；27-步进电机；32-倾角传感器支架；34-钢化玻璃板；36-双钮弹簧；37-联结管二；38-支撑轴；39-卡簧；40-支撑座；44-圆弧圆柱蜗杆减速器；45-传动轴；46-滚动轴承；47-花键；48-支撑柱；49-前轮夹紧轴三。
权利要求
1.摩托车操纵稳定性试验装置，包括试验底座(15)，其特征在于底座(15)上设有后轮定位机构(16)和安装前轮夹紧机构的测试圆台(13)；与测试圆台(13)对应的底座(15)底部设有带动圆台(13)转动的动力机构及传动部件；所述动力机构是步进电机(27)，步进电机(27)的输出端通过联轴器(23)与减速器(44)的输入端连接，减速器(44)的输出端通过联轴器(41)与传动轴(45)连接；传动轴(45)的输出末端通过支撑柱(48)连接盖板(12)；所述传动部件包括滚动轴承(46)、支承座(40)、支撑轴(38)及卡簧(39)；圆台(13)的底部四周通过滚动轴承(46)与设于底座(15)上的支承座(40)、支撑轴(38)及卡簧(39)连接，圆台(13)在四个滚动轴承(46)上面滚动；圆台(13)中央钻孔处用花键(47)连接传动轴(45)；角度传感器(19)通过电路板(20)安装在减速器(44)的外壳上，设永久磁铁(18)安装在联轴器(41)主动端的侧部，联轴器(41)带动永久磁铁(18)转动，改变磁场从而使得角度传感器(19)测得转向角；倾角传感器(2)安装在倾角传感器支架(32)上；倾角传感器支架(32)一端可调固定在盖板(12)上，另一端可调固定在前轮夹紧轴(11)上，前轮夹紧轴(1)、前轮夹紧轴(11)均在弹簧(9)的作用下靠紧摩托车前轮，所述传感器(2)通过线缆、工控机与显示信息的显示屏连接；在盖板(12)上安装光电位置传感器/自扫描光敏二级管阵列/光电二级管(6)，通过安装在圆台(13)上的光源照射发挥作用，从而来测得轮胎轨迹；光电位置传感器/自扫描光敏二级管阵列/光电二级管(6)上铺有钢花玻璃板(34)。
2.根据权利要求1所述的摩托车操纵稳定性试验装置，其特征在于所述前轮夹紧机构包括前轮夹紧轴一(1)、前轮夹紧轴二(11)、前轮夹紧轴三(49)、和轴一(5)；轴一(5)一端被端盖(7)固定在圆台(13)上，另一端与轴二(4)连接，且有一根弹簧(9)绕在轴一(5)上，轴二(4)另一端与联结管一(10)一端连接，前轮夹紧轴一(1)与联结管一(10)另一端联结，前轮夹紧轴一(1)与联结管一(10)连接有一段距离处与联结管二(37)一端联结，联结管二(37)的另一端与前轮夹紧轴三(49)连接，双钮弹簧(36)大端与联结管二(37)连接，小端与前轮夹紧轴三(49)连接；前轮夹紧轴二(11)与联结管一(10)另一端联结，前轮夹紧轴二(11)与联结管一(10)连接有一段距离处与联结管二(37)一端连接。
3.根据权利要求1所述的摩托车操纵稳定性试验装置，其特征在于所述后轮定位机构有后轮定位板板(18)、双头螺栓组合(14)、地脚螺栓组合(17)；两个双头螺栓组合(14)连接两块后轮定位板(16)，使摩托车的后轮胎能够固定；两个地脚螺栓组合(17)将后轮定位板板(16)固定在底座(15)上。
全文摘要
本发明公开一种摩托车操纵稳定性试验装置，包括试验底座，其特征在于底座上设有后轮定位机构和安装前轮夹紧机构的测试圆台；与测试圆台对应的底座底部设有带动圆台转动的动力机构及传动部件。根据不同的摩托车车型和轮胎规格，选择不同的夹紧定位位置；设置好步进电机的驱动频率，由传动轴带动圆台转动，致使在后轮固定的情况下摩托车前轮转动，并带动角度传感器、倾角传感器转动，来测量相应的参数，而光电位置传感器(PSD)/自扫描光敏二级管阵列(SSPD)/光电二级管可以测得摩托车前轮轨迹。不但能够节省大量的试验费用和节约试验时间，而且测量参数精度较准，又不存在安全隐患。同时，还具有结构简单、安装方便，使用成本低等优点。
文档编号G01M17/06GK1900676SQ200610054410
公开日2007年1月24日 申请日期2006年7月3日 优先权日2006年7月3日
发明者杨翔宇, 李敏, 王黎明, 李慰立 申请人:重庆工学院